基于網絡層次分析法的逆向物流運作模式決策研究

陳治奎， 薛超凱， 段福興

(山東理工大學 商學院, 山東 淄博 255012)

隨著公眾環保意識的日益增強，環保法規約束力度的加大和生產者延伸責任制的廣泛實施，越來越多的企業開始注重逆向物流.企業在實施逆向物流時，運作模式的選擇是其首選問題.

目前，可供選擇的運作模式有：企業自營、企業聯營和外包，這三種模式各有其特點和適用范圍，企業必須根據自身的情況選擇適當的逆向物流運作模式.關于運作模式的選擇問題，國內外學者分別從不同角度對其進入了深入研究：Jayaraman[1]從逆向物流成員關系、產品回收策略等方面探討逆向物流回收處理流程模式；Ravi[2]等在2005年從客戶、內部業務、創新和學習、財務維度來評價逆向物流的運作決策；鄧云霞[3]認為在選擇逆向物流運作模式時，需要考慮不同模式對企業成本、質量柔性、環境等方面的影響；徐劍[4]認為應從經濟、管理、技術等角度綜合考慮，給出了一個定性決策大的三維立體模型；任鳴鳴[5]等分析了在EPR下的逆向物流回收模式，從企業角度出發運用模糊綜合評價法建立了模式選擇的數學模型.也有學者認為企業選擇逆向物流運作模式是一個經濟學受益問題，其目的是最大化企業效益，可抽象為經濟學受益問題.Savaskan[6]從回收率角度，分析了三種運作模式對閉環供應鏈中成員定價及其利潤的影響；姚衛新[7]基于博弈論對再制造條件下的逆向物流回收模式的選項進行了研究，但是在假設需求為簡單線性條件下進行的；周永圣、汪壽陽[8]對在政府監控行為進行時，對三種逆向物流回收模式了定量描述.

本文在已有文獻[5,9-10]的基礎上，從管理學角度，構建了逆向物流運作模式決策的指標體系.考慮到各因素間的依賴性和反饋性，運用網絡層次分析法(Analytic Network Process,ANP)對三種逆向物流運作模式進行選擇與評價.

1 評價指標體系構建

1.1 指標選取原則

評價指標體系是被評價對象的目標及衡量這些目標的指標按照其內在的因果和隸屬關系構成的樹狀結構.為了全面、真實反映被評價對象的價值的構成，并使評價指標體系便于操作運算，建立評價指標體系時應遵循下列原則：

(1)系統性原則.逆向物流運作模式的評價指標體系，一方面要盡可能完整、全面系統地反映其全貌，另一方面又力求抓住主要因素，突出重點.

(2)定性和定量相結合原則.逆向物流動作模式評價體系中，有些指標是可以定量描述的，如逆向物流服務的價格；另一些因素是定性的,如信息反饋、政府政策等，因此需要定性評價與定量評價相結合.

(3)互斥性與有機結合原則.指標體系中應排除指標間的相容性，消除重復設置指標而造成評價結果失真的不合理現象，不應出現過多的信息包容、涵蓋而使指標內涵重疊.

(4)可比性原則.綜合評價的目的是對方案進行鑒別，選擇最優方案.因此，方案比較必須建立共同的比較基礎和條件，符合可比性原則，主要包括滿足需要的可比、消耗費用的可比、價格的可比和時間的可比等.

1.2 企業逆向物流運作模式指標體系

國內外關于企業逆向物流指標體系構建的研究主要以企業的效益為主要評價指標，從企業的經濟效益、運作逆向物流的成本、對企業自身發展的利益、競爭壓力等維度分析企業逆向物流的決策指標.隨著國家政策的約束和社會公眾環保意識的提高，分析企業綠色逆向物流決策問題需要以更廣泛的角度，更符合循環經濟和可持續發展思想的指導為準則.因此本文將從經濟效益、企業學習與成長、顧客和社會因素四個維度建立決策指標體系，更切合實際地探討企業綠色逆向物流運作模式的決策問題，所建指標體系如圖1所示.

2 網絡層析分析法(ANP)

2.1 ANP結構分析

在許多實際問題中，各層次內部元素大多是相互獨立依存的，低層元素對高層元素有支配作用，即存在反饋，此時系統架構更趨向于網絡結構.ANP正是適應這種需要，由AHP延伸發展未來的多目標決策方法[11-12].

ANP首先將系統元素劃分為兩大部分，第一部分稱為控制因素層,包括決策目標和決策準則.全部的決策準則是相互獨立的，且只受目標元素的支配.控制因素中可以沒有決策準則，但至少有一個決策目標.控制層中每個準則的權重均可用傳統的決策方法獲得，如AHP法.第二部分為網絡層，它是由所有受控制層支配的元素組成的，其內部是相互影響的網絡結構，如圖2所示.

2.2 ANP模型構建

(1)構建網絡結構

如圖2所示，該模型中控制層有元素P1,P2，…,Pm,網絡層有元素組C1，C2,…,CN,其中Ci中有元素ei1,ei2,…,ein,i=1,2,…,N.以控制層元素Ps(s=1,2,…,m)為準則，以Cj中的元素ejl(l=1,2,…,nj)為次準則，依次設計.

(2)計算控制元素的判斷矩陣并求出排序向量

矩陣Wij中的列向量是Ci中的元素對元素Cj中元素的重要度的排序向量.

(3)計算超矩陣和極限超矩陣

(4)計算各方案總權重并進行方案排序

將各評價指標值與網絡層對應評價指標全局權重相乘，得到各方案總權重，并進行排序.

3 算例分析

某企業將根據如圖1所示的逆向物流運作模式決策指標體系，選取最適合其發展的逆向物流運作模式.

(1)計算控制層元素的權重

由圖1可知，控制層中四個一級指標相互獨立，可用AHP法獲得控制層的指標權重，并采用e(0/5)～e(8/5)標度方法.根據AHP法，獲得控制層中評價指標之間的判斷矩陣和指標權重見表1.

(2)計算網絡層對于控制層的權重

(3)計算網絡層指標權重并構建極限超矩陣

在網絡層中，各控制層下的指標集中各元素之間是相互影響的，對于互不影響的元素之間的權重可用層次分析法獲得；對于相互影響的元素之間的權重用網絡層次分析法獲得.

這里需要指出的是，對于1，2階判斷矩陣，RI只是形式上的，因為1，2階判斷矩陣總具有完全一致性，故對于以上此類2階判斷矩陣無需進行一致性檢驗.由表6～表18，可構建如表19所示的超矩陣.

為了獲得穩定性的權重，根據ANP原理，經MATLAB迭代計算，共做了56次冪計算后穩定，獲得如表20所示的極限超矩陣.

(4)計算子評價指標對于各方案的二級權重

不同企業對逆向物流運作模式的定位是不同的，反映在評價指標上就它們對一級指標的重視程度或者說側重點不同，因此即使是同一個子評價指標對于不同的企業選擇運作模式來說，其重要性也是不同的.因此用AHP評價每個子評價指標對于不同運作模式的權重如表21～表33所示.

(5)計算各方案總權重

各方案的總權重用WGi表示：

由以上模型求解的計算結果可以看出，針對A企業目前所處形式及其企業的經營目標，三種備選模式最終的標準化系數分別為0.311 4、0.331 6、0.357 0.因此，外包模式該企業當前實施逆向物流運作的最優模式選擇.

4 結束語

企業在實施逆向物流時，運作模式的選擇是其首選問題.結合企業的實際情況，本文為此提出了基于網絡層次分析法(ANP)的逆向物流運作模式決策方法，建立了逆向物流運作模式指標評價指標體系.考慮到在實際問題中，各指標系統內部元素大多是相互獨立依存的，低層元素對高層元素有支配作用，系統架構趨向于網絡結構，而ANP正是適應這種需要，考慮到了指標之間的非線性關系，權重分配更加均衡化.由于逆向物流運作過程較一般的物流活動更為復雜，在進行模式選擇時涉及因素眾多，還需根據企業的實際進一步的完善該模型，如評價指標系統的優化、指標初始權重的設定等.在下一步的研究中，考慮結合企業進行大樣本隨機試驗，通過數據來驗證模型求解的結論.

[1] Jayaraman V, Guide J V, Srivastava R. A closed-loop logistics model for remanufacturing[J].Jounal of the Operational Research Society,1999,50:497-508.

[2] Ravi V, Shankar R, Tiwari M K. Analyzing alternatives in reverse logisties for end-of-life computers ANP and balanced score-card approach[J]. Computers and Industrial Engineering,2005(48):327-356.

[3] 鄧云霞.企業逆向物流模式的決策研究[D].上海:上海海事大學,2004.

[4] 徐劍,張云里,金玉然.廢舊電子產品逆向物流的模式決策研究[J].物流科技,2006,29(128):14-16.

[5] 任鳴鳴,仝好林.基于模糊綜合評價的EPR回收模式選擇[J].統計與決策,2009(15):42-44.

[6] Savaskan R C. Channel choice and coordination in a remanufacturing environment[EB/OL].(2001)[2011-11-11].http://hdl.handle.net/10419/31161.

[7] 姚衛新.再制造條件下逆向物流回收模式研究[J].管理科學,2003,17(1):76-79.

[8] 周永圣,汪壽陽.政府監控下的退役產品回收模式[J].系統工程理論與實踐,2010,30(4):615-621.

[9] 程廣平,劉威.企業逆向物流模式的綜合評價研究[J].統計與決策,2007(6):150-152.

[10] 云虹,姜麗莎.基于三角模糊數層次分析法的逆向物流運作方式評價[J].生產力研究,2010(10):123-125.

[11] 許國兵,張文杰.基于網絡層次分析法的物流外包滿意度評價方法研究[J].南開經濟研究,2007(5):120-132.

[12] 王蓮芬.網絡分析法(ANP)的理論與算法[J].系統工程理論與實踐,2001(3):44-50.